《可编程控制器原理与应用（第2版）PLC5-2011》由会员分享，可在线阅读，更多相关《可编程控制器原理与应用（第2版）PLC5-2011（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章第五章 状态转移图及步进指令状态转移图及步进指令u教学提示：前章介绍的基本逻辑指令和梯形图主要用于设计满足教学提示：前章介绍的基本逻辑指令和梯形图主要用于设计满足一般控制要求的一般控制要求的PLC程序。对于复杂控制系统来说，系统输入输出程序。对于复杂控制系统来说，系统输入输出点数较多，工艺复杂，每一工序的自锁要求及工序与工序间的相互点数较多，工艺复杂，每一工序的自锁要求及工序与工序间的相互连锁关系也复杂，直接采用逻辑指令和梯形图进行设计较为困难。连锁关系也复杂，直接采用逻辑指令和梯形图进行设计较为困难。在实际控制系统中，可将生产过程的控制要求以工序划分成若干段，在实际控制系统中，可将生产
2、过程的控制要求以工序划分成若干段，每一个工序完成一定的功能，在满足转移条件后，从当前工序转移每一个工序完成一定的功能，在满足转移条件后，从当前工序转移到下道工序，这种控制通常称为顺序控制。为了方便地进行顺序控到下道工序，这种控制通常称为顺序控制。为了方便地进行顺序控制设计，许多可编程控制器设置有专门用于顺序控制或称为制设计，许多可编程控制器设置有专门用于顺序控制或称为步进控步进控制制的指令，的指令，FX2N PLC在基本逻辑指令之外增加了两条步进指令，在基本逻辑指令之外增加了两条步进指令，同时辅之以大量的状态器同时辅之以大量的状态器S，结合状态转移图就很容易编出复杂的，结合状态转移图就很容易编
3、出复杂的顺序控制程序顺序控制程序 u教学要求：本章要求学生熟练掌握教学要求：本章要求学生熟练掌握FX2N的步进指令和状态转移的步进指令和状态转移图的功能、应用范围和使用方法。重点让学生掌握步进指令和状态图的功能、应用范围和使用方法。重点让学生掌握步进指令和状态转移图编程的规则、步骤与编程方法，并能编写一些工程控制程序转移图编程的规则、步骤与编程方法，并能编写一些工程控制程序 第五章第五章 状态转移图及步进指令状态转移图及步进指令 5.1 状态转移图状态转移图5.2 步进梯形图及步进指令步进梯形图及步进指令5.4.3 选择分支与汇合状态编程选择分支与汇合状态编程5.4 状态转移图常见流程状态得编
4、程状态转移图常见流程状态得编程5.4.1 单流程状态编程单流程状态编程5.2.1 步进梯形图步进梯形图5.3 步进梯形图指令编程基本方法步进梯形图指令编程基本方法5.2.2 步进指令步进指令5.4.2 跳转与重复状态编程跳转与重复状态编程5.4.4 并行分支与汇合状态并行分支与汇合状态5.4.5 分支与汇合得组合分支与汇合得组合5.5 状态转移图及步进指令的应用实例状态转移图及步进指令的应用实例5.1 状态转移图状态转移图u状态转移图（状态转移图（SFC, Sequential Function Chart）是描述）是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，是基于基控制系统的控制过程、功
5、能和特性的一种图形，是基于基于机械顺序控制状态（工序）的流程以于机械顺序控制状态（工序）的流程以PLC编程的流程来编程的流程来表示表示 。uFX2N系列系列PLC共有状态器共有状态器S0S999 S0S9为初始状态为初始状态 S10S499为普通型为普通型 S500S899为断电保持型为断电保持型 S900S999为信号报警型为信号报警型 S10S19在功能指令（在功能指令（FNC60）的使用中被用作回零）的使用中被用作回零状态器状态器 u状态转移图表示法状态转移图表示法 u状态转移图的画法状态转移图的画法 在状态转移图中，用矩形框来表在状态转移图中，用矩形框来表示示“步步”或或“状态状态”，
6、方框中用状，方框中用状态器态器S及其编号表示。及其编号表示。 与控制过程的初始情况相对应的与控制过程的初始情况相对应的状态称为初始状态，每个状态的转状态称为初始状态，每个状态的转移图应有一个初始状态，初始状态移图应有一个初始状态，初始状态用双线框来表示用双线框来表示 。与步相关的动作或命令用与步相与步相关的动作或命令用与步相连的梯形图符来表示连的梯形图符来表示 。当某步激活时，相应动作或命令当某步激活时，相应动作或命令被执行被执行 。一个活动步可以有一个。一个活动步可以有一个或几个动作或命令被执行。或几个动作或命令被执行。 转换的符号是一条短划线，转换的符号是一条短划线，它与步间的有向连接线段
7、相垂它与步间的有向连接线段相垂直。在短划线旁可用文字语言、直。在短划线旁可用文字语言、布尔表达式或图形符号标注转布尔表达式或图形符号标注转换条件换条件 。u状态转移图的画法状态转移图的画法 步与步（状态与状态）之间用步与步（状态与状态）之间用有向线段来连接，如果进行方有向线段来连接，如果进行方向是从上到下或从左到右，则向是从上到下或从左到右，则线段上的箭头可以不画，状态线段上的箭头可以不画，状态转移图中，会发生步的活动状转移图中，会发生步的活动状态的进展，该进展按有向连续态的进展，该进展按有向连续规定的线路进行，这种进展是规定的线路进行，这种进展是由转换条件的实现来完成的由转换条件的实现来完成
8、的 。【例例5-1】运料小车的控制运料小车的控制 控制要求：控制要求：图图5.2中料车处于原点，下限位开关中料车处于原点，下限位开关LS1被压合，料斗门关上，原被压合，料斗门关上，原点指示灯亮点指示灯亮 。当选择开关当选择开关SA闭合，按下启动按钮闭合，按下启动按钮SB1料斗门打开，时间为料斗门打开，时间为8s，给料车装料，给料车装料 。按下停车按钮按下停车按钮SB2后则立即停止运行后则立即停止运行 。当开关当开关SA断开，料车工作一个循环后停止在原位，指示灯亮断开，料车工作一个循环后停止在原位，指示灯亮 。装运料结束，料斗门关上，延时装运料结束，料斗门关上，延时1s后料车上升，直至压合上限后
9、料车上升，直至压合上限位开关位开关LS2后停止，延时后停止，延时1s之后卸料之后卸料10s，料车复位并下降至原，料车复位并下降至原点，压合点，压合LS1后停止。然后又开始下一个循环工作。后停止。然后又开始下一个循环工作。 运料小车控制状态转移图运料小车控制状态转移图 1.步进指令指令定义及应用对象步进指令指令定义及应用对象 指令符名称指令意义指令意义STL 步进指令在顺控程序上对工序步进行控制的指令。RET 步进复位指令表示状态流程的结束，返回主程序（母线）的指令。5.2 步进梯形图及步进指令步进梯形图及步进指令使用使用STL指令后，触点的右侧起点处要使用指令后，触点的右侧起点处要使用LD (
10、LDI)指令，步进复位指令指令，步进复位指令RET才能使才能使LD点返回点返回主母线。主母线。 STL指令将状态器指令将状态器S的触点与主母线相连并提供主的触点与主母线相连并提供主控功能控功能 。STL指令仅仅对状态器指令仅仅对状态器S有效有效 。(1)主控功能主控功能 2. 指令功能及说明指令功能及说明(2) 自动复位功能自动复位功能用用STL指令时，新的状态器指令时，新的状态器S被置位，前一个状态被置位，前一个状态器器S将将自动复位自动复位。 OUT指令和指令和SET指令都能使指令都能使转移源自动复位转移源自动复位，另外，另外还具有停电自保持功能。还具有停电自保持功能。 OUT指令在状态转
11、移图中只用于向分离的状态转指令在状态转移图中只用于向分离的状态转移，而不是向相邻的状态转移移，而不是向相邻的状态转移 。状态转移源自动复位须将状态转移电路设置在状态转移源自动复位须将状态转移电路设置在STL回路中，否则原状态不会自动复位。回路中，否则原状态不会自动复位。 (3) 驱动功能驱动功能 STL触点接通，与其相联的回路动作，触点接通，与其相联的回路动作，STL触点触点断开，与其相联的回路不动作。断开，与其相联的回路不动作。(4) 步进复位指令步进复位指令RET功能功能 5.3 步进梯形图指令编程基本方法和规则步进梯形图指令编程基本方法和规则(1) 输出的驱动方法输出的驱动方法 l如图如
12、图5.5所示，从状态器内的母线，一旦写入所示，从状态器内的母线，一旦写入LD或或LDI指令后，对不需要触点的指令就不能再编程。需指令后，对不需要触点的指令就不能再编程。需要按下图的方法改变这样的回路要按下图的方法改变这样的回路 。图图5.5 输出的驱动输出的驱动（a）错误的驱动方法；（）错误的驱动方法；（b）正确的驱动方法；（）正确的驱动方法；（c）正确的驱动方法）正确的驱动方法 （a）（b）（c）(2) MPS/MRD/MPP指令的位置指令的位置 l在状态器内，不能直接从在状态器内，不能直接从STL内母线中直接使用内母线中直接使用MPS/MRD/MPP指令（见图指令（见图5.6），而应在），
13、而应在LD或或LDI指令以后编制程序。指令以后编制程序。 图图5.6 MPS/MRD/MPP指令的位置指令的位置 (3) 状态的转移方法状态的转移方法 lOUT指令与指令与SET指令对于指令对于STL指令后的状态器（指令后的状态器（S）具有同）具有同样的功能，都将自动复位转移源（见图样的功能，都将自动复位转移源（见图5.7），此外，还有自），此外，还有自保持功能。但是使用保持功能。但是使用OUT指令时，在指令时，在STL图中用于向分离的图中用于向分离的状态转移状态转移 。 图图5.7 状态的转移方法状态的转移方法 (4) 转移条件回路中不能使用的指令转移条件回路中不能使用的指令 l在在转移条件
14、转移条件回路中，不能使用回路中，不能使用ANB、ORB、MPS、MRD、MPP指令（见图指令（见图5.8）。图图5.8 转移条件回路指令的应用转移条件回路指令的应用(5) 符号符号 与与 的应用场合的应用场合 l在流程中表示状态的在流程中表示状态的复位复位处理时，用符号处理时，用符号 表示。而符号表示。而符号 则表示向上面的状态转移重复或向下面的状态转移（跳转），则表示向上面的状态转移重复或向下面的状态转移（跳转），或者向分离的其他流程上的状态转移。或者向分离的其他流程上的状态转移。图图5.9 符号与的应用符号与的应用(6) 状态复位状态复位 l在选定的区间内的状态同时复位。在选定的区间内的状
15、态同时复位。图图5.10 S0S50的的51点状态器的同时复位点状态器的同时复位 (7) 禁止输出的编程，禁止运行状态中的输出禁止输出的编程，禁止运行状态中的输出 。图图5.11 禁止运行状态中的输出禁止运行状态中的输出 (8) 断开输出继电器（断开输出继电器（Y）的操作：将）的操作：将PLC中的所有输中的所有输出继电器出继电器(Y)断开断开 。图图5.12 断开输出继电器断开输出继电器 (9) SFC图需采用的特殊辅助继电器和逻辑指令图需采用的特殊辅助继电器和逻辑指令 表表5.2 SFC图采用的特殊辅助继电器图采用的特殊辅助继电器软元件号名 称功能和用途M8000RUN监视可编程控制器在运行
16、过程中，需要一直接通的继电器。可作为驱动的程序的输入条件或作为可编程控制器运行状态的显示来使用。M8002初始脉冲在可编程控制器由STOPRUN时，仅在瞬间（一个扫描周期）接通的继电器，用于程序的初始设定或初始状态的复位。M8040禁止转移驱动该继电器，则禁止在所有状态之间转移。然而，即使在禁止状态转移下，由于状态内的程序仍然动作，因此，输出线圈等不会自动断开。M8046STL动作任一状态接通时，M8046自动接通。用于避免与其他流程同时启动或用作工序的动作标志。M8047STL监视有效驱动该继电器，则编程功能可自动读出正在动作中的状态并加以显示。详细事项请参考各外围设备的手册。表表5.3 可在状态内处理的逻辑指令可在状态内处理的逻辑指令 指令状态LD/LDI/LDP/LDF,AND/ANI/ANDP/ANDF,OR/ORI/ORP/ORF,INV,OUT,SET/RST,PLS/PLFANB/ORBMPS/MRD/MPP（块、栈指令）MC/MCR（主控）初始状初始状态/一般状一般状态可使用可使用可使用可使用不可使用不可使用分支，分支，汇合合状状态输出出处理理可使用可使用可使用可使用不
